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REPORTAJE
EL PROYECTO MANHATTAN *
Julio A. Vergara Aimone **
Introducción.
Aunque es interesante exponer las bondades de la energía nuclear, es
necesario conocer otras facetas, entre otras, su génesis. Armas
nucleares es sinónimo de controversia. Mientras muchos se incomodan,
otros creen que han sido o son indispensables para mantener la paz.
El uso de la bomba en Japón también es controversial, lo que el
lector comprobará al avanzar en el texto. Para entender este complejo
tema, conviene alejarse de los extremos, abandonar estándares
y
percepciones actuales, y abstraerse de la guerra fría. Situémonos en
el contexto de fines de los años 30:
-
Existen serios efectos de la Crisis Económica de 1929.
-
Alemania no tolera las condiciones del Tratado de Versalles, y
la inestable situación política y social de la llamada República
de Weimar lleva al Poder al Partido Nazi liderado por Adolf
Hitler
en
1933,
y
abandona
la
Sociedad
de
Naciones
y
la
Conferencia de Desarme.
-
Japón ocupa Manchuria en 1932, instaura Manchukuo y explota sus
recursos.
-
Dos
imperios
comienzan
una
nacionalistas
expansión,
se
militarizan
sin
oposición,
agresivamente
creándose
y
las
condiciones para una nueva guerra.
-
En
lo
científico
se
vive
un
crecimiento
exponencial
en
descubrimientos de física nuclear.
Este
artículo es una visión cronológica que describe el
extraordinario
desarrollo
científico-tecnológico
de
las
bombas
nucleares usadas en Hiroshima y Nagasaki, en la II Guerra Mundial,
con
énfasis
en
el
Proyecto
Manhattan.
Los
aspectos
militares,
históricos y políticos se presentan superficialmente, para que el
lector los correlacione con los aspectos científicos, y saque sus
2
propias conclusiones.
La situación antes de 1939.
Aunque la radiactividad en la naturaleza fue descubierta en 1896
por
Henry
Becquerel,
y
estudiado
por
Pierre
y
Marie
Curie,
Rutherford, y otros, no fue hasta los años 30 en que los secretos del
núcleo atómico comenzaron a conocerse.
En 1930, los alemanes Bothe y Becker bombardearon núcleos de
helio (partículas alfa), contra una placa de berilio, y obtenían
partículas diferentes a los conocidos protones, las cargas positivas
del núcleo. Le llamaron "radiación de berilio" y notaron que tenía
notable capacidad para penetrar la materia. Frédéric Joliot e Irène
Curie decidieron profundizar esto, usando una placa de berilio con
otro elemento químico. Quisieron ver los efectos de la "radiación de
berilio" en cera hidrogenada, encontrando que podían arrancar núcleos
de hidrógeno de la cera. En 1930, E. Lawrence inventó el ciclotrón,
un acelerador de partículas.
En 1932, James Chadwick demostró matemáticamente que este dilema
se explicaba con una partícula neutra de masa igual o parecida a la
del protón, que era el paso faltante para entender las propiedades
del núcleo. En ese año, Harold Urey descubre un núcleo de hidrógeno
que pesaba el doble (deuterio), y que posee propiedades diferentes.
Por
otro
lado,
Cockroft
y
Walton
descubrieron
que
era
posible
transmutar especies químicas, convirtiéndolas en otras diferentes
(ej.: convertir nitrógeno en oxígeno). En 1932, Carl Anderson,
mientras estudiaba los rayos cósmicos, validaba una teoría de Paul
Dirac, quien predijo la existencia de un electrón de carga positiva
(positrón). Luego, ya se conocía la masa y carga de los electrones,
positrones, protones y neutrones, existían los aceleradores, y más
partículas para bombardear y producir nuevas reacciones y elementos.
Mientras, los descubrimientos se publicaban libremente, y muchos
físicos se sumaban a verificar resultados, entre estos el notable
físico italiano Enrico Fermi.
Con el ascenso de Hitler, se expulsa a Albert Einstein de la
3
Academia Prusiana de Ciencias, se le quita su ciudadanía alemana y
sus bienes, y en 1933, llega a la Universidad de Princeton. Einstein
ya era una celebridad desde los años 10, y gana el Premio Nobel de
1921. Otros científicos también abandonarían Alemania.
En 1933, Joliot retiró accidentalmente una fuente de partículas
alfa de un blanco y siguió marcando el contador Geiger, descubriendo
la radiactividad1 artificial. Luego, verifica que se puede inducir
esta
propiedad en materiales estables y determina las tasas a las cuales
ésta se extingue.
Fermi fabrica blancos de 70 especies y prueba los efectos de
bombardearlos con neutrones, descubriendo, en 4 meses, que 40 de
estos
se
tornaban
radiactivos.
Sus
colegas
encontraron
mayor
radiactividad al poner el blanco sobre madera, lo que llevó a Fermi
a sugerir poner la fuente en un bloque de cera, confirmando un
aumento de actividad. Ello se debía a los neutrones se frenaban
(moderaban) al chocar con los núcleos del hidrógeno y que, una vez
lentos, eran más eficientes para inducir la radiactividad artificial.
Se redescubre la energía nuclear.
En esos años, muchos creían que la energía nuclear de potencia
era impráctica, exceptuando a Leo Szilard, un húngaro judío de 35
años, exalumno de Einstein, que huyó a Inglaterra en 1934. Szilard
visualizó las posibilidades de la energía nuclear y bombas nucleares
provocadas por reacciones en cadena geométrica en uranio, y presentó
una visionaria patente. Por las consecuencias que previó, entregó la
patente al Almirantazgo. Szilard admiraba a Herbert G. Wells, un
novelista que en 1914 publicó una profética novela de ficción "The
World Set Free", en que menciona motores y bombas atómicas, durante
una guerra en 1956 entre Inglaterra, Francia y Estados Unidos, contra
Alemania y Austria.
Hacia 1935, el nivel de investigación en Europa disminuyó,
motivado por crecientes tensiones. Ese año, Joliot también sugería,
pero sin mucha elaboración, una reacción en cadena como requisito
4
para obtener energía nuclear de potencia.
Fermi también bombardeó uranio, pero encontró sorpresas. Formó
diferentes
especies,
varias
más
pesadas
que
el
uranio.
Muchos
científicos repitieron esta curiosidad, entre otros el físico Niels
Bohr, cuyo aporte resultaría crucial, al asociar el comportamiento
del núcleo al de una gota de agua.
En 1936, Hitler ocupa la zona desmilitarizada del Rin, y a fin
de año Mussolini, que recién había invadido Etiopía, establece el eje
Berlín-Roma. Paralelamente, se establece un pacto Alemania-Japón, que
nunca fue efectivo ni cooperativo, por la distancia, desconfianza,
diferentes principios y supuestos raciales. Japón inicia hostilidades
contra China.
El químico alemán Otto Hahn no le creyó a Fermi y junto a Liese
Meitner
y
Fritz
Strassmann,
decidieron
en
1937
duplicar
su
experimento. Lo mismo hizo Irene Curie, quien encontró que uno de los
productos se comportaba como lantanio, una tierra rara de casi la
mitad de la masa del uranio, pero estimó que se trataba de actinio,
de masa similar al uranio. Joliot, más analítico, pudo haber inferido
este
dilema,
pero
estaba
interesado
en
los
aceleradores
y
en
política. Hahn sospechó que I. Curie había errado, y encuentra
actinio (no lantanio), y radio, que se comportaba como bario, también
de casi la mitad de la masa del uranio.
En marzo de 1938, L. Meitner perdió la protección austriaca al
ser anexada a Alemania, y por ser judía, debió dejar a Hahn. Bohr no
podía
explicar
como
al
bombarder
uranio
con
neutrones
podía
convertirse en radio (que parecía bario). En ese año, Hahn trató de
separar el bario de ese radio, sin éxito. Para despejar dudas, lo
mezcló con radio genuino y logró la separación química, concluyendo
que si era bario, y que el actinio de I. Curie podía ser lantanio.
Defraudado, Hahn presenta su resultado y transmite su desilusión a
Meitner, por contradecir la experiencia previa en física nuclear.
Meitner no creyó que Hahn se hubiese equivocado, y lo discutió
con Otto Fritsch, pues no se conservaba la energía. Aplicaron el
modelo de la gota de agua para ver si ésta podía partirse en dos. Con
5
cálculos rápidos, evaluaron que la energía resultante era enorme, de
~200 MeV.2 Verificaron que la suma de masas resultaba menor que la
del
uranio original, y esta pequeña diferencia de masa, en la
relación de Einstein, E=mc2, confirmaba este valor.
En diciembre de 1938, Hahn y Strassmann habían descubierto la
fisión del uranio, y Meitner y Fritsch habían explicado el fenómeno.
Tanto Fermi como I. Curie estuvieron a un paso de hacerlo.
La fisión de uranio se muestra en la parte superior de la figura
1. Un neutrón de baja velocidad se incorpora a un núcleo de uranio,
lo desestabiliza, y éste se parte en dos fragmentos de masa similar
con alta energía, liberando algunos neutrones a gran velocidad. A
modo de comparación, una reacción química libera 3 a 4 eV por átomo,
contra 200 MeV por cada fisión.
Situación científica en 1939.
E l resultado de Hahn fue publicado en febrero de 1939, pero
debido a que se filtró información y a que algunos trataron de sacar
ventaja personal -había un premio Nobel en juego-, en enero, durante
una conferencia de física teórica en Estados Unidos, Bohr debió
explicar lo ocurrido. Casi todos los investigadores presentes se
fueron a replicar este crucial experimento.
A pocos días, ya se hablaba de superbombas, dado que, al liberar
neutrones, se podía establecer una reacción en cadena, contrariando
la fantasía que Szilard rechazó. La física nuclear dejaba de ser un
tema de simple investigación, pues se generaría científicos con
responsabilidades éticas y políticas. Bohr no creía que la reacción
en cadena pudiese ser explosiva, pues pensaba que se requería el raro
isótopo uranio-235 en vez del común uranio-238 3 y era complejo
separarlos.
Joliot se propuso demostrar una reacción en cadena para usos
industriales. Lo primero era ver cuántos neutrones se producían. En
marzo, Joliot confirma la emisión promedio de 2.6 neutrones por
fisión (hoy se acepta 2.3), y un equipo ruso prueba lo mismo. En
rigor, basta un solo neutrón para producir la siguiente fisión, pero
6
no siempre se logra, pues hay absorciones en impurezas, o escapes.
En marzo, Alemania anexa la parte de Checoslovaquia que no fue
incluida en la anexión de Austria de 1938, y en abril Italia invade
y anexa a Albania.
Fermi y Szilard, ya radicados en Estados Unidos, confirman la
reacción en cadena en la Universidad de Columbia, pero retienen
temporalmente el resultado. Szilard propuso una censura voluntaria,
e
incluso intenta rescatar la patente del Almirantazgo inglés,
temeroso de una captura Nazi. Pero, Joliot no se suma a la censura,
pues estimaba que el conocimiento era una carrera individual, donde
sólo algunos alcanzarían el éxito, que resultó ser la postura más
aceptada por los científicos.
Otro húngaro, Eugene Wigner, sugiere a Fermi una reunión con la
Armada y Ejército de Estados Unidos, pero como todo era prematuro,
no se logra transmitir la preocupación. Varios científicos informan
de la fisión y sus consecuencias a sus gobiernos, en el caso de
Inglaterra, Alemania, y Francia. En todo caso, el primer efecto
notado era una creciente urgencia global por el acopio de uranio.
En Inglaterra, se ordena establecer un grupo bajo el Comité
Científico de Defensa Aérea. En mayo, se asignan dos áreas, la
primera con los principales proyectos, a cargo de George P. Thomson,
del Imperial College, y la producción de uranio metálico a cargo de
Mark L. Oliphant, de la Universidad de Birmingham.
A mediados de año, Szilard, Fermi, Teller, Weisskopf y Wiegner,
convencidos
de
que
Alemania
incursionaba
en
un
plan
nuclear,
persuaden a Einstein para alertar al Presidente Roosevelt, mediante
una carta que firma el 22 de agosto.5
Estalla la Segunda Guerra Mundial.
El 1 de septiembre 1939, y protegido por el Pacto de No Agresión
germano-ruso
del
23
de
agosto,
Alemania
invade
Polonia.
Como
consecuencia de las Aliazas anglo-polaca y franco-polaca, el 3 de
septiembre, Inglaterra y Francia declaran la guerra, iniciándose la
7
Segunda Guerra Mundial.
La carta de Einstein llega a Roosevelt recién el 11 de octubre.
El emisario fue Alexander Sachs, un persuasivo asesor de Roosevelt.
Este le relató la oportunidad que perdió Napoleón Bonaparte para
conquistar Inglaterra por el canal de la Mancha, por no hacer caso
a Fulto, quien propuso construir buques a vapor, pero Napoleón no
creía en buques sin velas. Sachs le preguntó ¿Cómo hubiese cambiado
el mundo si Napoleón hubiese acogido la idea de Fulton?
Roosevelt comprendió la idea y después, sesiona el recién
formado Comité de Uranio, dirigido por Lyman Briggs, Director de la
Oficina Nacional de Estándares. Sugieren líneas de acción en energía
nuclear, en la bomba, en la compra de uranio, y asignan sólo 6.000
dolares a Szilard. 6 En ese año se publicaron unos cien papers en
física nuclear, y muchos artículos de prensa. Al estallar la guerra,
muchos científicos aceptan la censura solicitada por Szilard, y los
experimentos en Estados Unidos e Inglaterra siguieron en secreto.
A fines de 1939, Alemania comienza una guerra corsaria contra
Inglaterra, y la Unión Soviética ocupa Estonia, Latvia y Lituania,
además de atacar Finlandia, a la que vence en algunos meses. Ambos
se reparten Polonia.
En febrero de 1940, el Comité de Uranio expone dos problemas:
la
confirmación
de
que
sólo
el
uranio-235
se
fisionaba,
y
la
designación del proyecto alemán al Instituto Kaizer Wilheim. En
junio, se forma el Comité de Investigación de la Defensa Nacional
(NDRC), dirigido por Vannevar Bush, Presidente de Carnegie, principal
asesor científico de Roosevelt. Al comité de uranio se le agregan
otros proyectos, como reactores, física teórica, separación de uranio
y agua pesada.
A mediados de 1940 se definen dos áreas: demostrar una reacción
en cadena controlada para energía, y trabajar directamente en la
reacción
en
cadena
para
la
bomba.
Esta
última
era
de
mayor
atractivo,7 y simple para convencer a escépticos y autoridades, en
plena guerra, y se asignan 40.000 dólares para estudios y 100.000
para construcción, había que demostrar la reacción en cadena en un
8
reactor, que es un sistema donde se estabiliza la producción de
neutrones por fisión (en un reactor moderno se extrae calor como
subproducto de la refrigeración).
Se definieron dos requisitos para lograr la reacción en cadena
controlada: a) tasa constante o levemente creciente de neutrones
(nacen a la misma tasa que mueren), y b) tamaño y forma críticos de
uranio.
Si
la
tasa
de
creación
de
neutrones
es
decreciente,
simplemente se extingue la reacción, que sucedía de tres maneras: que
los neutrones fueran absorbidos en uranio sin fisionar, que escaparan
del reactor, o que fueran absorbidos en impurezas.
En marzo de 1940, hay complicaciones al confirmarse la tesis de
Bohr y Wheeler, que además el uranio-235 se fisiona con neutrones
lentos. Esto se transforma en un dogma que produce retraso y una
confusión que sólo se despejaría hacia 1941.
Dado que el uranio-238 "inhibe" la reacción en cadena, ésta
mejoraría al frenarse (moderarse) los neutrones incidentes. Había que
separar los isótopos de uranio, y no se conocía un método práctico.
También se planteaba una posible fisión con elementos químicos más
pesados, no descubiertos aún.
Para mejorar las probabilidades de fisión se multiplicaron las
líneas de experimentación. Se debían probar moderadores (se decide
por grafito extra puro pues era posible obtenerlo en la época),
reducir la absorción vía purificación, y reducir la absorción sin
fisión en uranio natural por enriquecimiento.8
En relación al tamaño crítico, se observa que el escape de
neutrones era función de superficie (en una esfera, proporcional al
cuadrado del radio) mientras que las fisiones eran volumétricas
(proporcional al cubo del radio). Luego, si se logran controlar
absorciones indeseadas, a mayor radio las fisiones predominan sobre
el escape. En 1939, se había estimado un tamaño crítico para un
reactor, equivalente a 40 toneladas de uranio, valor bien calculado,
pero
impráctico. 9
Además,
se
descubrió
que
para
cumplir
los
requisitos de tasa de generación de neutrones y de masa crítica, se
debía intercalar combustible y moderador, para que los neutrones
9
generados en una parte del combustible redujeran su energía al llegar
a otra parte, aumentando el volumen y peso, y la masa crítica. En
ningún caso ese dispositivo funcionaría como bomba, aunque hubiese
habido un avión capaz.
La mayor parte de este trabajo inicial se hizo en la Universidad
de Columbia. Al comienzo se creía más fácil separar el uranio-238
transmutándolo a un elemento más pesado por bombardeo con neutrones
lentos en un reactor, y luego separarlo químicamente del uranio-235.
En la U. de California, en Berkeley, Glenn Seaborg y Emilio Segre,
usando el ciclotrón de Lawrence, logran detectar microgramos de un
nuevo elemento que llamarían plutonio, obtenido del uranio-238. Este
no es el plutonio-239 útil para la fisión, generado con neutrones,
sino que plutonio-238, obtenido bombardeando uranio con núcleos de
deuterio, pero que era apto para una caracterización química.
Cuando muchos descartaban la bomba para esta guerra, el Grupo
de Birmingham revitalizó su desarrollo, con un Memorandum de los
alemanes O. Frisch y Rudolf Peierls, dirigido a Oliphant. Frisch
había trabajado con Hahn, y por ende no era plenamente confiable.
Peierls
se
había
nacionalizado
inglés,
después
de
una
visita
científica. Sostuvieron que el método prevaleciente de lograr la
reacción en cadena, con uranio natural y neutrones lentos (para mayor
eficiencia
de
fisión)
no
servía
como
bomba,
porque
antes
de
reaccionar completamente el uranio, se calentaría y deformaría,
tornándose subcrítica y extinguiéndose la reacción. Paralelamente,
visualizaban métodos para enriquecer uranio en respuesta a la tesis
de Bohr-Wheeler, por lo que en principio podría lograrse uranio-235
casi puro. Aunque no se había experimentado la fisión de uranio-235
con
neutrones
rápidos,
sostuvieron,
con
argumentos
teóricos,
y
apoyados por Chadwick, que cualquier energía serviría, y no se
requeriría moderar neutrones. La reacción sería tan rápida, que se
lograría una fisión total antes de que la bomba se hubiese expandido,
logrando una enorme energía. La figura 2 muestra el tiempo de cada
generación de fisión, con y sin moderación.
El razonamiento para dimensionar la bomba fue simple. El tamaño
10
debía ser tal que se balancearan los neutrones que escapaban con los
que producían fisiones. Luego, el radio de la bomba debía equivaler
al 80% del camino libre medio,10 con lo que se obtiene un diámetro de
4.2 c m , y una masa de 600 gm. Igualmente, en la U. de Birmingham
calculan la energía liberada antes de expandirse, lo que es función
de la masa. Sostienen que con 5 kg. de uranio puro, una esfera de 8
cm. de diámetro, se podría lograr una potencia equivalente a 10
kilotones de TNT, y enuncian el daño provocado por la bomba. Para
prevenir una reacción espontánea, sugieren usar dos hemisferios
subcríticos de uranio-235, que se unen rápidamente al momento de la
reacción.
Este
modelo
aproximado
resultó
iluminador,
dadas
las
interrogantes y la falta de constantes físicas exactas.
Asimismo, y como el grupo inglés era muy pequeño, se concentran
a
enriquecer el uranio-235, y resuelven detalles de un método.
Elaboran requisitos de protección radiológica, pues a esa fecha no
se
conocían
los
efectos
de
la
radiación
en
seres
humanos.
El
Memorandum P&F aún no era conocido en Estados Unidos, y ni siquiera
habían sido planteadas las preguntas adecuadas.
En marzo de 1940, este Memorandum pasa al comité superior y a
Thomson
para su discusión, y se analizan las implicaciones del
programa francés, que buscaba completar un reactor de agua pesada,
y la inquietud de los alemanes sobre ese programa. Como debían seguir
experimentando, crean el comité MAUD, a cargo de Thomson. En Estados
Unidos, Urey inicia investigaciones para separar uranio.
En abril de 1940, Alemania ocupa puertos noruegos y Dinamarca,
y
en mayo inicia una operación relámpago pasando por Holanda
y
Bélgica. Esto culmina el 22 de junio, con la ocupación de dos tercios
de Francia, y el resto se declara neutral, en Vichy. Meses más tarde,
la fuerza aérea alemana realiza una ataque masivo a Inglaterra, sin
éxito,
postergándose
noviembre,
Italia
indefinidamente
invade
Grecia,
la
mientras
invasión
Alemania
alemana.
incorpora
En
a
Hungría, Rumania y Eslovaquia. En abril, incorpora a Bulgaria,
Yugoslavia y Grecia. Aprovechando esto, Japón obtiene de Vichy,
11
derechos sobre el Tonkín (Norte de Indochina), para controlar el
acceso a China, y por ello Estados Unidos impone sanciones a Japón.
En junio de 1941, Alemania abandona el Pacto de No Agresión e invade
Rusia, sin éxito, ya que subestiman el clima y la reacción soviética.
A mediados de 1941, se completan las investigaciones del comité
MAUD, que resultan en cálculos detallados a partir del Memorandum
Frisch-Peierls, en un proyecto secreto llamado "Aleaciones de Tubos".
Se anticipa que una bomba estaría lista a fines de 1943, con una masa
entre
8
a
42
kilogramos,
siendo
más
probable
10
kilogramos,
equivalente a una esfera de 10 cms., y estiman su costo. Consideraron
un reflector para conservar neutrones y achicar la bomba, y evaluaron
el tiempo de la explosión.11 Se diseña el mecanismo de disparo de la
bomba, cuidando en especial que no estalle prematuramente, para lo
cual se reestudia el método Frisch y Peierls, que consiste en acercar
dos hemisferios a una velocidad de 2000 m/s. Para permitir el escape
del avión, se asume que es lanzada en paracaídas. Se describe otro
método para enriquecer uranio, el estátus de los experimentos, el
tamaño de la planta, seleccionan componentes, y estiman costos. En
este caso, se evaluó el método de difusión gaseosa (que hoy enriquece
el 93% de la demanda), y no el propuesto por Frisch y Peierls.
Finalmente, el informe MAUD resume las actividades francesas en
un reactor moderado con agua pesada, y el interés que ello había
despertado en los alemanes, y se discute la necesidad de buscar la
cooperación de Estados Unidos.
A mediados de 1941, Washington envía a ver el trabajo de los
ingleses, y comprueba que tenían muy definido los requerimientos para
lograr la bomba, y habían gastado sobre 200 mil dólares. En Estados
Unidos estaban abocados a la reacción usando neutrones lentos, con
sólo 300 mil dólares y 16 proyectos hasta 1941. Canadá también se
incorpora
con
aportes
en
materias
primas,
tales
como
uranio
concentrado y agua pesada.
Oliphant, molesto con la burocracia norteamericana, contactó a
Briggs, Bush, James Conant, Presidente de Harvard, Lawrence, y
finalmente, en septiembre, a Arthur Compton, Presidente de la U. de
12
Chicago. Conant no estaba muy convencido, pero George Kistiakowsky,
un profesor de Harvard, ruso experto en explosivos, le indicó que el
concepto era factible. Conant desafió a Lawrence a participar en el
desarrollo de la bomba, y éste contrata a Robert Oppenheimer, de la
U. de California, como asesor en física teórica, quién tendría un
papel protagónico.
En ese año, se sugiere que el plutonio podía ser usado, por si
solo,
en
una
uranio-238
bomba,
del
en
vez
uranio-235.
de
El
ser
el
método
plutonio-239,
para
cuya
extraer
el
formación
se
representa en la figura 1, se comporta análogamente al uranio-235.
Algunas
diferencias
son:
mayor
probabilidad
de
fisionarse,
más
neutrones por fisión, y menor emisión de neutrones retardados.12
Nuevo impulso en Estados Unidos.
Desde
octubre
de
1941,
dos
años
después
de
la
reunión
Sachs-Roosevelt, comienza un período de reorganización en que se
eleva
la
jerarquía del proyecto desde la NDRC a la Oficina de
Investigación y Desarrollo Científico (OSRD), presidida por Conant.
Pronto se le crea una Oficina de Planificación para ver detalles
técnicos, de obtención de materiales y de construcción de plantas,
y se recomienda incorporar a un Ingeniero Militar. La reorganización
es aprobada por un comité presidido por el Vicepresidente Henry
Wallace, el Secretario de Defensa Stimson, Bush, el General Marshall
y Conant, y se establecen tres divisiones, a cargo de un premio Nobel
cada una: Urey, con dos métodos de enriquecimiento, Lawrence, con un
tercer método de enriquecimiento y la producción piloto de plutonio,
y
Compton, en física teórica y verificación experimental de la
reacción en cadena, física de reacciones supercríticas y exploración
de producción de plutonio-239.
En septiembre de 1941, se creía que los alemanes producían
toneladas de uranio metálico para su reactor. En octubre, se produce
una desinteligencia, cuando Bohr y Heisenberg se reunen en Dinamarca.
Como
estaban vigilados por los nazis, deciden hablar en clave.
Heisenberg, quien tenía una idea acertada de cómo debía ser una
13
bomba, le responde que ojalá ésta no se usara en esa guerra. Bohr
interpreta ese mensaje como si estuviesen muy avanzados. A fines de
noviembre, Bush le informa a Roosevelt, que según los ingleses la
bomba era factible y recomienda un proyecto urgente. Mientras tanto,
un centenar de ingleses viaja a Estados Unidos.
En diciembre de 1941, Japón bombardea Pearl Harbor y Estados
Unidos entra en guerra. Hacia marzo de 1942, había ocupado Filipinas,
Burma, y parte del sudeste asiático, incluyendo Singapur y otras
islas. Estados Unidos e Inglaterra lograban acceder a ciertos códigos
de comunicación.
A principios de 1942, habían grupos en diferentes universidades
respondiendo a Conant, quien recomienda mantener un avance paralelo
hasta mediados de año. En marzo, informan a Roosevelt que el proyecto
podría concluir en 1944. En mayo, se informan avances en procesos
(tres métodos de enriquecimiento, un reactor y producción de agua
pesada), todos con buenas posibilidades de éxito, y sostienen que
deben ser realizados en conjunto, con 500 millones de dólares, pues
si
alguno
era
abandonado
tempranamente,
los
alemanes
podrían
adelantarse.
En abril de 1942 se realiza una conferencia para discutir el
trabajo de Seaborg en la química del plutonio, y en los métodos para
producirlo, y para separarlo en la cantidad y pureza requerida para
una
bomba. Por la naturaleza química se infería que tendría un
comportamiento similar al uranio, torio, y osmio.
Desde
mediados de 1942, se consolida el grupo "Proyecto
Metalúrgico" en la U. de Chicago, dirigido por Compton, con Fermi y
Szilard, e incorpora al grupo de Princeton. Sus actividades más
relevantes fueron definir métodos económicos y de suficiente escala
para extraer, concentrar y purificar uranio como combustible para un
reactor y para obtener grafito puro como moderador. Se diseña el
reactor para demostrar la reacción en cadena, y se estudia cómo
producir plutonio-239. Paralelamente, se desarrollan instrumentos,
vainas, refrigerantes y absorbedores neutrónicos, y se estudian los
efectos biológicos de las radiaciones.
14
A mediados de año, se refuerza el grupo de física, a cargo de
Oppenheimer, y se estima la cantidad de energía requerida para
producir el plutonio, calculando una potencia de 500 a 1500 megawatts
para 1 kilogramo al día.
El 6 de junio de 1942, Japón cede la ofensiva en Midway, pierde
tres
portaaviones
y
comienza
su
retroceso.
En
Guadalcanal,
es
derrotado por fuerzas australianas y norteamericanas. Las fuerzas
chinas y británicas hacen lo suyo en tierra.
El Proyecto Manhattan se oficializa.
E n junio de 1942, el Jefe de Ingeniería Militar, General G.
Marshall designa al Coronel J. Marshall para formar el Distrito
Manhattan (MED) del Cuerpo de Ingenieros, que materializaría la
bomba, establecido el 13 de agosto. Por seguridad se le llamaría
"Proyecto de Desarrollo de Materiales Substitutos" (DSM).
En
agosto de 1942, Alemania intenta alcanzar Stalingrado.
Durante seis meses las fuerzas se desgastan y son obligadas a
retroceder. En noviembre, comienza la gran ofensiva en el norte de
Africa, contra las fuerzas alemanas, y que son derrotadas en unos
seis meses.
En septiembre, Stimson nombra al General Leslie R. Groves a
cargo de todas las actividades militares relacionadas al Proyecto
DSM. En un día, Groves soluciona el primer retraso, y resuelve
comprar uranio. Seis días después se forma el Comité de Política
Militar (MPC), presidido por Bush, para fijar las políticas, e inicia
la reestructuración del proyecto, que costaría unos 100 millones de
dólares.
En
diciembre de 1942, el grupo de Fermi completa y opera
exitosamente el primer reactor nuclear, el Chicago Pile-1 (CP-1),
construido bajo el estadio de la U. de Chicago, con 37 toneladas de
dióxido de uranio y 6 toneladas de uranio metálico, intercalado con
350 toneladas de grafito como moderador, en una estructura esférica
de
76
niveles, de 3 metros de alto, y sin refrigeración. Los
transientes se controlaron con una sola barra de cadmio, material con
15
capacidad de absorber neutrones, si se introduce en el corazón del
reactor. Este fue un buen diseño, ya que cálculos recientes, más
exactos, demostraron una criticidad de 1.004 con la barra extraída
(el ideal es algo más de 1). Este reactor operó a 0.5 Watts, y luego
a 200 Watts, sin pasar de ese valor por falta de blindaje radiológico
y refrigeración.
A esa potencia se requerirían muchos años, y blindaje para
lograr el plutonio deseado. Luego, era necesario construir reactores
para su producción masiva, los cuales se diseñaron casi en paralelo
al CP-1. Se consideraron muchas formas de combustible y niveles de
enriquecimiento, además de diferentes moderadores y refrigerantes.
Hacia noviembre de 1942, se selecciona un sistema compuesto por
uranio natural, grafito como moderador y helio como refrigerante,
descartando refrigerantes metálicos, y agua pesada como moderador.
A esa fecha aún existían problemas pendientes de: refrigeración,
condiciones de operación, sistemas de recarga de uranio-238, blindaje
radiológico, separación del plutonio, y materiales.
Un reactor es un dispositivo que puede operar establemente por
mucho tiempo, pues "las únicas partes móviles son los neutrones", sin
desafíos para el operador. Pero, el objetivo del proyecto Manhattan
era lograr una reacción supercrítica y explosiva. Aunque poseen
algunos componentes similares, son diferentes en su funcionamiento,
en
su geometría, y nivel de enriquecimiento. En el reactor se
aprovechan los neutrones lentos, y en la bomba los rápidos. Un
reactor clásico se apaga con neutrones rápidos, mientras que una
bomba nuclear no funciona con neutrones lentos, y se desarma en vez
de estallar. La explosión es una liberación violenta de energía en
un volumen reducido. En una explosión nuclear, el sistema no debe
expandirse hasta no completar al menos 80 generaciones de fisión, y
la
única manera de lograrlo es con gran densidad de neutrones
rápidos.
Creación de las Instalaciones del Proyecto Manhattan.
Una vez lograda la reacción en cadena, estudiados varios
16
conceptos factibles de bombas, definidas las características de los
combustibles y detectados algunos problemas previsibles, ya era
posible estimar los componentes necesario (el kit) necesario para
armar
la
bomba.
Lo
más
importante
era:
obtener
combustible
concentrado y puro, plutonio-239 o uranio-235, y diseñar los sistemas
de la bomba. Para lograr cada uno de estos componentes, el proyecto
se
concentró
en
tres
lugares
geográficos
aislados,
según
los
requerimientos individuales.
Clinton Engineer Works (C.E.W.).
En septiembre de 1942, a seis días de asumir, Groves adquiere
24.000 hectáreas a 35 kilómetros de Knoxville, Tennesee, en un valle
que permitía aislamiento, y con agua para refrigeración. A principios
de 1943, se comienza a construir una ciudad: Oak Ridge. Su misión era
obtener uranio-235. Para lograrlo, dado que el uranio-238 mayoritario
no
se puede discriminar químicamente del escaso uranio-235, se
aprovecha alguna propiedad física que los diferencie. En C.E.W., se
probaron varios métodos simultáneamente, y se utilizó la diferencia
de masa entre isótopos de uranio, los cuales responden diferentemente
a
condiciones
térmicas,
y
a
campos
electromagnéticos
o
pseudogravitacionales.
Poco después de Pearl Harbor, se había solicitado a E. Lawrence
separar pequeñas muestras de plutonio. Pero anticipándose, adaptó uno
de
sus
antiguos
ciclotrones
para
intentar
obtener
uranio-235
electromagnéticamente. A mediados de 1942, había construido un nuevo
acelerador, el calutron,13 de casi 5 metros de diámetro, cuyo diseño
termina en noviembre. Este método permite separar en una sola etapa,
pero sólo produciría 1 kilogramo mensual. La única planta de este
tipo (Y12), tendría una serie de calutrones en dos etapas, en forma
de pista de carreras, alternando magnetos y cuerpos, y comienza a
operar en agosto de 1943, logrando pequeñas cantidades de uranio
enriquecido al 15%, pero fallaba a menudo.
Igualmente, desde principios de los años 40, John Dunning y
17
colaboradores experimentaban el método de difusión gaseosa, propuesto
en el informe MAUD. Se comprueba el principio de efusión en membranas
porosas, y se seleccionan las condiciones de operación. Un grupo
liderado por Cohen, Benedict y Kaplan elaboraba la teoría de cascadas
para el proceso. En julio de 1942, ya se habían contratado estudios
privados, y en mayo de 1943 se hace cargo Urey. Se fabricaron cuatro
plantas piloto de algunas etapas cada una, para probar subsistemas
(compresores, sellos, instrumentos, etc.), y se desarrollan procesos
para convertir a hexafluoruro de uranio gaseoso. Este método permite
la separación en grandes cantidades, pero requería muchas etapas, y
gran
inventario
de
gas.
La
planta
industrial
(K-25),
sería
la
instalación más avanzada de la época, y tendría más de 3.000 etapas
en serie con grandes flujos en contracorriente, pero las membranas
estarían disponibles a mediados de 1944. Al final, la planta comenzó
a ser cargada en enero de 1945, para alcanzar operación estacionaria
a mediados de año.
Asimismo, en 1941, Philip Abelson, ideó el enriquecimiento por
difusión térmica en columnas, y confeccionó un prototipo de 100
columnas en el Laboratorio de Investigación de la Armada. La planta
industrial (S-50), tendría 21 arreglos de columnas con vapor en un
tubo central y agua fría externa. Las filtraciones de los tubos
retrasaron la producción hasta marzo de 1945.
Tempranamente, se comprobó que la planta Y-12, el método más
adelantado a esa fecha, era insuficiente para las necesidades, pero
se
observó que su rendimiento mejoraría substancialmente si se
alimentaba con uranio levemente enriquecido, al 1.2%14 usando la
planta S-50. El combustible de la bomba de Hiroshima salió de la
planta Y-12, y tenía entre 80 y 92% de uranio-235. La planta K-25,
por problemas en las membranas, no se usó a tiempo, pero su planta
eléctrica fue usada para generar el vapor para la S-50.
C.E.W. fue considerado inicialmente para albergar a los
reactores productores de plutonio, y a fines de 1943 se construye un
prototipo de 1000 kilowatts, el X-10, que operó hasta 4 megawatts.
18
Hanford Engineer Works (H.E.W.).
Desde la idea de extraer el uranio-238 hasta definir que el
plutonio era apto para bombas, y construir los reactores CP-1 y X-10,
pasó un año. Por seguridad ante un eventual accidente operacional,
se
decide reubicar en Hanford las instalaciones definitivas de
producción y separación de plutonio, junto al río Columbia, para una
buena refrigeración de los reactores, iniciándose las obras en marzo
de 1943.
El diseño de los reactores, de uranio natural, grafito y helio,
sufrió muchas modificaciones. Se reemplazó el helio por agua liviana
como refrigerante, para hacerlo más chico. Se reemplazaron muchos
sistemas: control, recarga de combustible, y los materiales por
corrosión y otras fallas, lo que multiplicaba los laboratorios. Por
ejemplo, en septiembre de 1944 se comprobó que los productos de
fisión eran absorbentes (venenos) de neutrones, lo que exigía un
mecanismo de control dinámico, que Fermi logró adecuar.
Originalmente, se consideraron 5 reactores de 100 megawatts cada
uno,
espaciados a kilómetros de distancia, más uno para probar
materiales. La construcción del primero, el 100-B, comenzó en junio
de 1943, y entró en operación en septiembre de 1944. Finalmente, sólo
necesitaron tres, el segundo entró en funcionamiento a fines de 1944,
y el tercero a comienzos de 1945.
En H.E.W., y con la experiencia del Proyecto Metalúrgico, se
diseñaron y construyeron plantas de separación a partir de ensayos
con microgramos de plutonio. Su misión era separar plutonio de los
productos de fisión y del uranio. Se evaluaron cuatro métodos de
separación en paralelo. La planta de Hanford, la 221-T, se diseñó
para separar por precipitación, entre cuatro métodos probados, y sólo
una fue necesaria de ocho planeadas. Como los productos de fisión son
radiotóxicos,
semienterradas
su
operación
dentro
de
un
debía
grueso
ser
remota,
blindaje
con
celdas
radiológico.
Se
construyeron estanques para disolver el combustible irradiado antes
de separarlo, y laboratorios de análisis.
En diciembre de 1943 se verifica el método en la planta piloto
19
de C.E.W.. A principios de 1944, recibía 350 kgs. diarios, y a
mediados de 1944 comenzó a entregar un producto separado. La planta
221-T comienza a operar en diciembre. En el Proyecto Manhattan se
desarrollaron
la
mayoría
de
los
procesos
que
hoy
procesan
el
combustible para más de mil reactores.
Los Alamos.
Originalmente, el desarrollo de la bomba y de sus mecanismos fue
conferido al Proyecto Metalúrgico. Después de avanzar en la teoría,
basada en el informe MAUD, y a una semana de asumir, Groves decide
sacar de Chicago el diseño de la bomba, y elegir un director del
Proyecto Y.
En
general,
no
le
gustaron
los
científicos
porque
no
concretaban, excepto algunos como Lawrence, Compton, y Oppenheimer.
Los primeros eran "premio Nobel", pero serían más útiles en lo que
ya hacían. En octubre de 1942, Groves elige a Oppenheimer, quien
trabajaba hacía un año en la física de la bomba en Berkeley, por ser
directo, y por su gran capacidad de decisión. Según sus colegas,
Oppenheimer dirigió el proyecto con la misma maestría de sus clases
en
Berkeley.
Esta
asignación
fue
muy
criticada.
Oppenheimer
contrastaba con Groves, pero se complementaban para lograr sus
aspiraciones. Sus defectos eran tan llamativos como sus virtudes.
Oppenheimer
simpatizante
no
reunía
muchas
comunista,
condiciones
liberal,
fumador,
para
el
puesto,
exuberante,
y
era
sin
experiencia en física experimental ni en administración. En su vida
personal era controvertido.
Por otro lado, Groves era un General hijo de un pastor,
disciplinado
y
estricto,
de
agresiva
personalidad,
aferrado
al
sistema y trato militar, y exagerado en el secreto militar. Confinó
a los científicos, dividió sus responsabilidades, creó un grupo de
asuntos internos para observarlos en sus horas libres e interceptar
su correo, e incluso limitó sus discusiones técnicas.
Oppenheimer
había
sugerido
centralizar
laboratorios
y
actividades de desarrollo de la bomba en un solo lugar, compatible
20
con la seguridad de Groves, quien ordenó buscar un lugar alejado de
la costa y con vías de acceso. Oppenheimer eligió este lugar, en una
meseta en Los Alamos, a 50 kilómetros de Santa Fe, donde solía ir de
vacaciones. Los trabajos se inician en noviembre de 1942, y las
primeras obras concluyen en marzo de 1943, al mismo tiempo que
empezaron
a
llegar
los
mejores
científicos
de
distintas
universidades. La jerarquía asignada a los científicos no se basó en
atributos
valorados
en
las
academias,
lo
que
originó
roces
profesionales, que muchos años después ocasionó a Oppenheimer serios
inconvenientes, cuando se opuso a la "super bomba-H".
Los Alamos debía armar las bombas con las materias primas,
uranio enriquecido y plutonio, procedentes de C.E.W. y H.E.W. Los
principales problemas eran su difícil dimensionamiento debido
a
insuficiencia de constantes físicas, y a la imposibilidad de efectuar
pruebas tempranas gastando el escaso combustible.
Durante mucho tiempo se profundizaron los cálculos de ensamble
y encendido de la bomba, para que tuviese el rendimiento esperado y
para economizar combustible. Se sabía que ésta sería más eficiente
mientras mayor fuera la velocidad de acercamiento de las masas
subcríticas, y mientras mayor la pureza y enriquecimiento. Los
resultados preliminares con uranio-235 no dieron mayores problemas,
pues los mecanismos de la bomba eran simples, excepto por la escasez
de combustible. Frisch inventó un dispositivo para ganar experiencia
con cuerpos subcríticos de neutrones mixtos, usando uranio metálico
natural con envolvente plástico hidrogenado, que podía aproximarse
a la masa crítica con neutrones lentos, sin riesgo de desencadenar
una
reacción completa, algo muy similar a los actuales ensayos
hidronucleares. Para ahorrar uranio-235, incorporaron un reflector
externo, que evita el escape de neutrones, y permite más fisiones,
aunque complica la teoría. Al reflector se le asigna una función de
contención,
para
prevenir
que
el
combustible
se
expanda
prematuramente con el calor.
El resultado fue Little Boy, la bomba tipo cañón de Hiroshima,
cuyos sistemas básicos se muestran en la figura 3.15 Este concepto se
21
valida para uranio en noviembre de 1943, al demostrarse que no habían
neutrones espontáneos. Esta bomba estuvo lista a fines de julio de
1945, y ha sido la única en su tipo.
Durante el estudio del método cañón para la bomba de plutonio,
a
cargo
de
W.
Parsons,
se
verificó
que
tendía
a
fisionarse
espontáneamente, lo que iniciaría una reacción prematura, de escasa
energía, antes de unirse los hemisferios subcríticos, y no era
posible aumentar la velocidad de impacto. Esto se debe a que parte
del plutonio-239 no fisionado se convierte en plutonio-240. Los
calutrones no podían separarlo, pues ya estaban comprometidos con
uranio, y operando en buena forma. En junio de 1944 se desecha este
método, causando pánico en el Proyecto.
La solución, sugerida por Seth Neddermeyer, fue una implosión
simétrica. Al fallar el método cañón con plutonio, la implosión se
hizo imprescindible, pese a considerarse ridículo. Como Neddermeyer
no tenía liderazgo, se nombró a Kistiakowsky, con 400 personas. Con
el aporte de J. von Neumann, y de Peierls, se idearon lentes para
enfocar
la implosión, y calcularon la simetría. Dado el efecto
tridimensional,
en
contraste
al
efecto
lineal
del
cañón,
y
la
configuración de los conos de presión, la velocidad podía ser 100
veces mayor. Además, según cálculos de E. Teller, un físico húngaro,
la masa crítica podría ser mucho menor, por mayor densidad, y menor
camino libre medio de los neutrones. El principal inconveniente era
que la detonación de los explosivos implosores debía ser simultáneo
en
menos
de
0.01
microsegundo,
sino
la
bomba
se
deformaría
prematuramente. La implosión se estudió con cámaras ultrarrápidas de
rayos-X, y con técnicas de trazas radioisotópicas de lantanio,
obtenido en el reactor X-10 y diseminado en el corazón de una bomba
prototipo. La viabilidad de la implosión se demostró en febrero de
1945. El corazón de la bomba se basó en dos hemisferios de menor
densidad, niquelados para protegerlos de la corrosión.
El resultado fue Fat Man, la bomba de Nagasaki, cuyo sistema de
implosión se esquematiza en la figura 3. Hoy sólo existen bombas de
este tipo, con uranio o plutonio, pues requieren poco combustible.
22
Como la implosión era muy compleja, y como había plutonio disponible,
se coordinó un ensayo, en Alamogordo, para junio de 1945. La segunda
bomba
estaría
lista
para
principios
de
agosto,
y
la
tercera
probablemente a mediados de agosto. El combustible llegaba a Los
Alamos para ser purificado y convertido a una forma metálica. Se daba
un dilema, había combustible para la bomba difícil, Fat Man, pero muy
poco para la bomba fácil, Little Boy. En ambos casos, debía incluirse
un
iniciador neutrónico, por ejemplo polonio-berilio, que debía
actuar en el momento preciso en que los hemisferios de una bomba tipo
cañón se unen, o cuando la implosión alcanzara su máxima compresión.
En Los Alamos, se estimó el impacto de la bomba, y la cantidad
versus potencia unitaria para el efecto buscado. Se caracterizaron
propiedades de materiales y constantes de diferentes reacciones
nucleares.
Además,
se
creó
la
división
de
Salud,
donde
se
desarrollaron los métodos actuales de protección radiológica. Se
determinaron niveles de tolerancia a las radiaciones, precauciones
de seguridad, y métodos de examen fisiológico. Se confeccionaron
monitores de radiación, tanto individual como colectivo, patrones y
alarmas. Pese a la urgencia del proyecto, hubo pocos casos de
sobre-exposición a radiación ionizante.
La figura 4 muestra el kit necesario para ensamblar una bomba.
Se superpone al kit, las instalaciones dedicadas a cada parte de las
bombas,
y
muestran
los
lugares
involucrados,
incluyéndose
universidades.
Se define el escenario europeo.
En julio de 1943, las fuerzas aliadas de Africa del Norte ocupan
Sicilia, e invaden Italia en septiembre. Mussolini cae en octubre,
e Italia se suma a los aliados. En agosto de 1943, se firma el
Acuerdo de Quebec entre ingleses y norteamericanos. Poco antes de
Normandía se generó una histeria por la bomba alemana, o por un
bombardeo de productos radiactivos sobre ciudades de Estados Unidos
e Inglaterra, por lo que se instalaron detectores. Asimismo, se
alerta al General Eisenhower ante posibles efectos, de etiología
23
desconocida, en su personal.
En junio de 1944, ocurre el desembarco aliado en las playas de
Normandía con más de 150.000 hombres, 1.200 buques, 1.500 tanques y
12.000 aviones. Estas fuerzas, que luego llegaron a sumar 320.000
hombres, comenzaron a avanzar hacia el Este consolidando victorias
aliadas.
Los que conocían a Heisenberg, entre ellos Szilard, sugieren
raptarlo. Cuando los aliados habían logrado cierto avance, se ordena
la operación Alsos, para revelar el proyecto alemán, a cargo de Boris
Pash, en inteligencia, y Samuel Goudsmidt en lo científico. Alsos
tuvo
éxito,
pero
costó
encontrar
rastros
para
desmantelar
el
proyecto, simplemente porque era pequeño. Heisenberg había huido,
pero lo ubican en mayo de 1945. Para evitar que cayera en manos de
los rusos, lo invitan a trabajar a Estados Unidos. Al conocer el
estatus
alemán,
aparecen
sugerencias
para
terminar
el
proyecto
Manhattan, dejarlo bajo el control internacional, etc.
Los bombardeos estratégicos aliados arrasaron ciudades alemanas
con ataques incendiarios, causando tormentas de fuego. Mientras, los
soviéticos
expulsan
a
los
alemanes
y
avanzan
hacia
Polonia,
Checoslovaquia, Hungría y Rumania, culminando con la ocupación de
Alemania Occidental en abril de 1945. El 8 de mayo, Alemania se rinde
y concluye la guerra en Europa (V-E).
E1 12 de abril de 1945 fallece Roosevelt, y asume su nuevo
vicepresidente, Harry Truman, ex senador que reemplazó a Wallace en
las elecciones de 1944. En 82 días como vicepresidente, sólo tuvo dos
reuniones con Roosevelt y no accedió al proyecto Manhattan. El 13 de
abril, Stimson y James Byrnes, secretario de Estado, ex competidor
a la vicepresidencia, le exponen el proyecto, y recibe más detalles
de
Groves
el día 25. A Truman le pareció la herramienta para
finalizar la guerra, y no modificó el proyecto.
Prueba en Alamogordo.
La
primera bomba no estuvo lista antes del día V-E. La
conferencia de Potsdam en Alemania, donde Truman, Churchill y Stalin
24
debatirían el orden de la posguerra, acordada para el verano europeo,
era pospuesta sucesivamente, al menos hasta después del 15 de julio,
para ganar tiempo.
A 340 kilómetros al sur de Los Alamos, se preparaba el ensayo
de Trinity, la bomba antecesora de Fat Man, para probar el complejo
sistema
de
problemas
encendido.
amenazaron
Además
su
de
éxito:
la
se
presión
creía
de
que
Potsdam,
la
muchos
implosión
era
ineficiente, el tiempo en Alamogordo era inestable exponiendo los
detonadores a la corrosión, el corazón no cupo en la bomba por
expansión térmica, se oxidó la capa protectora, etc. Hubo pánico de
sabotaje.
Otros
más
alterados
creyeron
que
se
encendería
la
atmósfera, pues subestimaron la disipación de calor de la nube
caliente. Algunos quisieron posponer el ensayo, pero Groves insistió.
Las pruebas de criticidad, el ensamble y posterior ensayo estuvieron
a cargo del Comandante Norris Bradbury. Las partes de la bomba se
trasladaron desde Los Alamos en autos. A las 5.29 del 15 de julio,
durante escasas horas sin lluvia, se detona sobre una torre de 33
metros de altura, demostrando la efectividad del método, con una
potencia equivalente a 17.5 kilotones de TNT.
Truman fue informado el 16 de julio, y su personalidad cambió.
Ahora
contaba
con
un
instrumento
que
le
permitiría
una
cómoda
posición en las negociaciones. Dada su escasa experiencia en política
internacional,
comenzaba
a
Truman
liderar
no
la
deseaba
acudir
discusión.
Le
a
Potsdam,
comentó
el
pero
ahora
resultado
a
Churchill, y el 24 le insinuó a José Stalin la existencia de un arma
de enorme poder. Stalin poseía espías, entre ellos Klaus Fuchs, tenía
un
programa
similar
pero
reducido,
y
sabía
los
resultados
de
Alamogordo. Sin mostrar interés, se limitó a decirle a Truman que
hiciese un buen uso de ella, sorprendiéndolo, y a su vez ordenó
acelerar su proyecto. Con Alamogordo desaparecieron las razones
norteamericanas para involucrar o pedir apoyo militar a los rusos.
Se lanza en Hiroshima y Nagasaki.
En el teatro del Pacífico, la estrategia aliada culmina con la
25
batalla del golfo de Leyte entre el 23 y 26 de octubre de 1944, donde
se elimina la Armada japonesa, permitiendo la invasión de Filipinas,
que dio a los aliados el control del Pacífico.
El primer bombardeo sobre Japón se realiza en noviembre de 1944,
país
que,
en
malas
condiciones,
y
sin
posibilidades
de
éxito,
resistía sin capitular. La captura de Iwo Jima y Okinawa, en mayo y
junio de 1945, permite iniciar el bombardeo aéreo estratégico
a
Japón, y posibilitar una invasión. Mucho antes se había legitimado
el bombardeo sobre las ciudades, y desde febrero de 1945, llegaban
a Tokio. En marzo, 334 aviones B-29, sueltan más de 2.000 toneladas
(ó 2 kilotones de TNT) de bombas incendiarias sobre la capital,
dejando 100.000 muertos y 1 millón de heridos, entre ellos 40.000
graves. Nagoya, Osaka, Yokohama, Kyoto, Kobe, Kawata, y Nagasaki
corrieron igual suerte. Las autoridades evacuaban ciudades ante
posibles bombardeos y las alarmas sonaban regularmente. Tal es el
caso de Hiroshima, que de una población de 400 mil personas, durante
el bombardeo sólo tenía 285 mil, y se habían reemplazado muchos
civiles por militares.
Los japoneses no cedían, y como signo de nobleza estaban
dispuestos a dar la vida por su país y su Emperador. Analistas de
Estados
Unidos
sugieren
que
la
guerra
pudo
haber
durado
hasta
mediados de 1946, pues el japonés había demostrado una lealtad
extrema, una misteriosa mezcla de fanatismo y patriotismo. Por otro
lado,
los
norteamericanos
querían
una
rendición
total
e
incondicional, reflejada en el ultimátum a Japón del 26 de julio,
acordado por los gobiernos de Estados Unidos, Inglaterra y China, sin
consulta
a
Rusia.
Algunas
condiciones
eran:
juicio
a
los
responsables, eliminación de las industrias bélicas, desarme de las
fuerzas, contracción territorial a las islas principales (Honshu,
Hokkaido, Shikoku y Kyushu), cuestionamiento a las raíces del pueblo
japonés para imponer democracia, libertad de expresión y religión,
y otras formas propias de culturas occidentales, más la ocupación de
Japón, hasta cumplir lo señalado.
E1 21 de julio, le informan a Truman que la bomba estaba pronta
26
a terminarse, iniciándose los desplazamientos a la isla Tinian, y se
fija el ataque para agosto. El 25, se solicita autorización para
lanzar Little Boy sobre Hiroshima, que estaría lista el 1 de agosto,
o bien sobre Kokura (hoy Kita-Kyushu), Niigata o Nagasaki. Fat Man
sería
lanzada el 6, y seguirían varias otras a medida que se
comenzaba a entregar combustible, hasta lograr la rendición.
El mismo día de Trinity, llegaron a Tinian las principales
partes
de
Little
Boy
a
cargo
de
Parsons
a
bordo
del
crucero
Indianapolis. Venía desde San Francisco con instrucciones de máxima
velocidad, secreto, y prioridad. Un pesado cilindro, conteniendo
parte
del
uranio-235,
es
anclado
y
soldado
a
cubierta.
El
Indianapolis debía dirigirse después a Leyte, pero fue torpedeado por
un submarino japonés. Debido al silencio de radio y a fallas en
informar el retraso, sólo 300 de los 1.200 hombres, soportaron los
3
días
en
el
agua
y
los
tiburones.
Ese
buque,
sin
defensa
antisubmarina ni escolta, pudo haber sido hundido antes de llegar a
Tinian y haber perdido la bomba. El 2 de agosto, llegan aviones con
el resto de Little Boy, el corazón de Fat Man, varios sistemas y el
personal a cargo.
Aparecen muchas preguntas en relación al término de esta guerra,
en
especial
las
asociadas
al
uso
de
la
bomba.
Muchas
de
las
respuestas son difusas y divergentes. Algunas hipótesis son las
siguientes. La bomba fue sugerida por científicos europeos, varios
de ascendencia judía, para contrarrestar una iniciativa Nazi, y era
el objetivo para los ingleses y varios participantes del Proyecto
Manhattan. Sin embargo, pese a que no estuvo lista para usarse en el
teatro europeo, se cree que esto se descartó tempranamente. Algunas
razones
eran
la
relativa
cercanía
cultural
con
Alemania
y
la
posibilidad de que la bomba fallara y fuera copiada, o relanzada. Hay
discusiones sobre un posible uso en Japón que datan de mayo de 1943.
Esto no se habría comentado en el proyecto, tal vez porque no era
necesario
o
porque
algunos
científicos
claves
podrían
haberlo
abandonado.
Otra justificación para lanzar la bomba era la necesidad de
27
justificar un proyecto de más de 2.000 millones de dólares de la
época.
Comparativamente,
esa
cifra
equivalía
al
2%
del
PIB
norteamericano, que hoy serían unos 120.000 millones, o casi el 1%
del costo total de la guerra para Estados Unidos.
Un motivo adicional pudo ser condicionar la negociación de la
posguerra, pero la causa más aludida ha sido el ahorro de vidas
norteamericanas respecto a una invasión a Japón. Dados los resultados
de Iwo Jima y la resistencia japonesa, ésta sería 10 veces mayor que
la de Normandía. La primera fase tomaría la isla Kyushu (operación
Olympic) en noviembre de 1945, y la segunda la isla principal Honshu
(operación Coronel) en marzo de 1946. Los japoneses ya temían una
invasión
y
habían
reforzado
Kyushu
con
900.000
hombres,
de
un
remanente de casi 4 millones, entre activos y reservistas. Según
analistas, pudo haber costado 500 mil a un millón de norteamericanos.
El gobierno japonés, supuestamente afectado por los resultados,
no respondió el ultimátum con la esperada diligencia. Este se mal
interpreta, pues no especificaba la situación del Emperador. Además,
se
confiaba
en
una
mediación
soviética
favorable,
erróneamente
avalada por la ausencia de su firma en el ultimátum.
Sin saberlo Estados Unidos, Hirohito interviene en escena, algo
que era inusual. Decidió evaluar la situación japonesa, determinando
que estaba arruinada y que era inútil resistir. Ante una lluvia de
propaganda norteamericana, se declara "mokusatsu" (término vago que
significa desde respetar silenciosamente hasta ignorar), que Estados
Unidos interpreta como rechazo al ultimátum, y dado que la primera
bomba estaba lista, Stimson, de regreso el 30 de julio, solicita
autorizar el lanzamiento. Truman lo aprueba a contar del 2 de Agosto,
en que regresaría a Estados Unidos a bordo del Augusta, para evitar
dar explicaciones a Stalin.
Las operaciones militares fueron supervisadas por el General T.
Farrell. Los 225 oficiales y 1.500 hombres seleccionados para el
grupo bombardero 509, a cargo del Coronel Paul Tibbits, habían estado
en intenso entrenamiento, sin saber su secreta misión. La misión
especial Nº 13 sería en modo visual el día 6, a una altura de 8800
28
m.,
con
7
aviones:
el
lanzador,
un
reserva,
3
de
avanzada
meteorológica y 2 escoltas para fotografía y monitoreo. El día 4, se
explica la misión al personal y el ensayo de Alamogordo, y comprenden
las abruptas maniobras de viraje y picada del entrenamiento, y se les
alerta de un pulso de presión. El 5 de Agosto se monta la bomba y se
decide armarla en vuelo, por si hubiesen problemas al despegue.
Hiroshima era el blanco primario para Little Boy, por estar
esencialmente intacta, por tener contracciones livianas en terreno
plano, y por carecer de campos de prisioneros en el área. Byrnes
rechazó Kyoto por ser un centro cultural, lo que podría afectar el
cese de la guerra o el trato a prisioneros. Parsons soltó la bomba
desde el B-29 "Enola Gay",16 y detonó a 580 metros de altura, el 6 de
agosto a las 08:16 horas. Tuvo un poder equivalente a 12.5 kilotones
de TNT, y dio a metros del blanco previsto. Causó casi 90.000 muertos
en ese año y 75.000 heridos.
Recién el 5 de agosto, el canciller soviético concede audiencia
al Embajador japonés, para el día 8. En vez de la mediación, el
Embajador recibe la declaración de guerra. Magistralmente, Stalin
esperó hasta último momento para declarar la guerra. Sus tropas
invaden Manchuria y Corea, y desembarcan en Hokkaido.
Kokura era el blanco primario para Fat Man entre tres ciudades,
y esta vez se libró del ataque por estar nublado. Al tercer intento,
se continuó a Nagasaki. Como también estaba nublado, debió intentarse
el bombardeo por radar, aunque pudo retomarse el modo visual. La
bomba fue soltada por el Comandante F. Ashworth, y detonada a 500
metros de altura, el 9 de agosto a las 11:02 horas, desde el B-29
"Bock's Car", 17 piloteado por el Comandante Charles Sweeney. Esta
tuvo un poder de 22 kilotones de TNT, pero causó menor daño que
Little Boy, por la forma del terreno, por haber alejado el blanco
planeado debido a un aviso de prisioneros de guerra, y por estar
previamente destruida. Causó 60.000 muertos en 1945 y unos 21.000
heridos, de un total de 174.000 hbts.
Hirohito recomienda al
Consejo Supremo aceptar la rendición en los términos de Potsdam, que
se declara el 14 de agosto, pero solicitando respeto a la investidura
29
del Emperador. El 15 cesan los ataques aéreos, y el 27 se inicia la
ocupación. La guerra concluye con la capitulación de Japón el 2 de
septiembre (V-J). En esos días unos 200 mil soldados y autoridades
se
suicidan.
La
figura
5
muestra
detalles
de
Hiroshima,
otras
ciudades blanco, y las islas amenazadas por la invasión.
Los efectos de las bombas.
Existen cuatro efectos básicos de las bombas lanzadas sobre
Hiroshima y Nagasaki. Se libera el 50% de la energía como ondas de
presión, el 35% como calor radiante, un 5% como radiación nuclear
instantánea (rayos gama, electrones, neutrones, etc.), y el resto
como
radiación
secundaria.
Estas
causaron
150.000
muertos
por
quemaduras, radiación instantánea, e impacto, entre casi 460.000
personas (70.000 muertos se sumaron en los 5 años siguientes). Las
explosiones fueron tan altas que hubo poca precipitación radiactiva
(fallout) ni se formó un cráter. Los heridos fueron otros 100.000,
pero también hubo sobrevivientes cerca del hipocentro. 18 Ciertas
fuentes asocian a estas bombas la muerte indirecta de otras 230.000
personas, sin causalidad estadística.
El impacto de la bomba se puede entender mejor con paralelos
desapasionados.
En
esta
guerra
se
bombardearon
muchas
ciudades
(Tokyo, Hamburgo, Dresden, etc.). Miles de aviones, con una carga
promedio de 5 toneladas de bombas cada uno, causaron cerca de
2
millones de muertos, con un poder equivalente de 2.000 kilotones de
TNT, lo que da alrededor de 1 tonelada por persona. Las bombas
atómicas, con casi 35 kilotones de TNT, causaron 150.000 muertos, lo
que da 0.2 toneladas por persona (0.1 si se incluyen los heridos).
El
bombardeo
de
Tokio
implicó
sólo
20
kilos
por
persona.
Los
beligerantes estaban dispuestos a castigar con cualquier arma al
enemigo. La bomba atómica resultó más eficaz para causar bajas, al
margen
de
aspectos
éticos,
políticos,
etc.,
que
hoy
pudiesen
predominar. Las construcciones tienen gran relevancia, pues las ondas
de
presión
y
succión
causaron
la
mayoría
de
los
heridos.
Las
quemaduras causaron más de la mitad de las víctimas y el 65% de los
30
heridos. Sólo el 30% de las víctimas recibieron la dosis de radiación
letal,
inexistente
en
ataques
convencionales,
pero
se
suponía,
erróneamente, que no habrían sobrevivientes con efectos agudos de la
radiación.
La figura 6 muestra el área devastada en Hiroshima. Los arcos
indican
diversos efectos, y las bajas y población en distintos
radios. Una presión de 0.5 MPa implica que el 50% de la población
pereció en un radio de 1.3 kilómetros. El arco de dosis de 5 Gy,
implica que en un radio similar, la mitad de la población recibió la
dosis letal. El arco de energía térmica indica hasta donde la
población expuesta tuvo quemaduras de 2º grado. Los incendios se
confinaron en 12 kilómetros cuadrados. Además de los daños físicos,
hubo efectos sicológicos y políticos. Los relatos de los heridos son
dramáticos, en especial porque no comprendían lo ocurrido, y por
falta de protección y auxilio. Hoy, las ciudades están reconstruidas.
El desarrollo nuclear alemán, japonés y ruso.
El
desarrollo de la bomba fue gatillado por un supuesto
desarrollo alemán, y sus excelentes científicos, entre ellos Hahn,
y por el afán de poder de Hitler. Pero, el programa alemán nunca fue
amenazante. Hitler priorizaba armas de desarrollos más cortos, como
las bombas V-1 y V-2, y no distrajo fondos para una bomba nuclear.
Lograron reunir pocos físicos, pues varios escaparon, y los que
quedaron no se comprometieron. Al igual que los norteamericanos se
perdieron en el diseño de la bomba, y no entendieron que una reacción
con
neutrones
lentos
no
servía.
Casi
completaron
un
reactor
equivalente al de Fermi, que fue desmantelado en 1944 por los
aliados. Este pudo ser más eficiente y compacto, pues sería moderado
con agua pesada.
El desarrollo japonés fue escaso, pese a que el ejército exigió
una bomba en dos años. Japón tenía buenos físicos, el más destacado
era Yoshio Nishina, y algunos aceleradores, donde pudieron haber
generado algo de plutonio-238 (para lograr plutonio-239 se requerían
reactores).
31
La Unión Soviética también decidió tener su bomba. Iniciaron un
proyecto tempranamente, liderado por Igor Kurchatov, y asesorado por
Fuchs, un físico alemán, doctorado en Inglaterra, nacionalizado
inglés en 1942, comprometido y acucioso. Comenzó espiando a Peierls
en Birmingham. Desde 1943 trabajó en enriquecimiento en Estados
Unidos, fue a Los Alamos, y sólo era aventajado por Oppenheimer en
su dominio. Hizo 7 contactos, algunos desde Inglaterra, y el resto
en 1945. Regresó en Harwell, y fue sentenciado desde 1950 a 1959,
para luego nacionalizarse alemán occidental. Con esto, los rusos
anticiparon en un año su primera bomba, que detonaron en 1949,
lograda con mucho menos recursos.
Conclusiones.
Se ha relatado el desarrollo de la bomba desde su génesis hasta
su culminación en el proyecto Manhattan, cuyo producto clausura la
guerra. La historia no termina acá. Las consecuencias políticas
fueron evidentes: se inició la guerra fría y una compleja carrera de
armas
nucleares,
llena
de
desinteligencias.
Sólo
se
estabilizó
recientemente, dado que no resistió el sistema económico y político
soviético.
A los pocos años de concluido el proyecto se desarrolla otra
arma: la superbomba o bomba-H, iniciada en el proyecto Manhattan por
E. Teller, mucho más poderosa que la de fisión, y que de hecho
incorpora una de esas para activarse.
A comienzos de 1947, el proyecto Manhattan se cierra. Las
instalaciones se traspasan a la Comisión de Energía Atómica y se
orientan a la energía nuclear, aún cumpliendo tareas de defensa,
mientras los arsenales de las potencias seguían creciendo. Esto,
sumado a la imagen de Hiroshima y Nagasaki, impide el beneficio pleno
de muchas aplicaciones de la energía nuclear. Tal vez deberemos
acostumbrarnos a la degradación medicambiental antes de entender su
utilidad.
Veamos el destino de algunos personajes. Groves se hizo cargo
32
de
Remington.
Oppenheimer
regresó
a
la
Universidad,
pero
le
correspondió presidir un comité asesor de gobierno, donde se opuso
a desarrollar la superbomba. Esto generó una acusación de espionaje,
que lo desprestigió e invalidó sus credenciales de seguridad. En
tanto, el padre de la bomba atómica, Leo Szilard, el futurólogo
distraído, que siempre mantuvo dos maletas listas para arrancar, que
presionó por hacer y luego por deshacer la bomba, se dedicó a otra
especialidad: la biología.
Muchas son las preguntas que quedan pendientes. Veamos algunas:
¿Fue el desarrollo de la bomba inevitable? La física nuclear era una
ciencia en pleno auge y la fisión se descubrió poco antes del inicio
de la guerra. El conocimiento de la potencialidad energética y su
posibilidad de uso como bomba era inevitable y no habría pasado mucho
tiempo antes de lograr algo similar, aunque en otra duración
e
intensidad.19 Este proyecto debía lograr urgentemente un dispositivo
tecnológicamente muy complejo. También hubo programas más reducidos
y con similares resultados en otros países. Según Winston Churchill:
"los norteamericanos siempre hacen lo mejor del mundo en cualquier
cosa, pero después de haber probado todo lo demás".
Algunos analistas estiman que su existencia ha evitado otras
guerras mundiales, pues de lo contrario no se conocerían sus efectos.
La bomba no tuvo impacto en la situación militar, y su efecto fue
comparable a un bombardeo incendiario. Algunos dicen que estas bombas
no son diferentes a otras, siempre que no inicien una escalada de
destrucción
mutua.
Por
ello,
estas
bombas
no
se
consideran
intrumentos de guerra, sino que delicados instrumentos de disuasión
política.
¿Cuál fue la posibilidad de haber dejado estas armas bajo
control internacional? Después de V-E, Bohr, Szilard, a través de
Einstein, y otros, buscaron evitar usar la bomba, cuya posibilidad
se esfumó al morir Roosevelt. Al final, el problema era negociar con
los rusos sin perder la posición, y dominar por un buen tiempo
después. Oppenheimer sugirió informar a los rusos y Marskall sugirió
33
invitarlos al ensayo de Alamogordo, lo que Byrnes negó. Por otro
lado, Oppenheimer estimó que si se usaba la bomba, las Naciones
Unidas, en proceso de creación, las prohibiría, pero si no se usaba,
se usaría en otra guerra. De haberse creado en condiciones de paz,
pudo haberse buscado algún modo de control internacional, como de
hecho se intentó. El uso político de este explosivo también predominó
sobre un posible uso pacífico.20
¿Fué debidamente estudiada la decisión de usar la bomba? Truman,
sin conocer el proyecto, era responsable de terminar la guerra, y la
bomba
era
la
herramienta
faltante
para
precipitarla,
y
que
difícilmente hubiese desechado. Muchos políticos desestimaron la
utilidad de la bomba, incluyendo Stimson y Eisenhower. Asimismo,
muchos de los científicos promotores alertaron sus consecuencias,
pero después de V-E, ya que a éstos no les pertenecía la guerra en
el Pacífico. El Jefe de Estado Mayor de Truman, Almirante Leahy,
solicitó no usarla. La influencia de Byrnes, para disuadir a Stalin,
fue el argumento más poderoso.
¿Cuán razonables fueron las condiciones de Potsdam, y cuán
responsables fueron los japoneses? Los norteamericanos pocas veces
han sido flexibles, y las condiciones del ultimátum eran ambiciosas,
pero hay que analizar las guerras en su contexto. Se ha dicho que los
japoneses fueron las víctimas de la guerra, y que estaban sometidos
a un militarismo. Ellos fueron responsables de su propia derrota. Su
historia previa estaba cargada de excesos brutales, que no atenúan
su culpabilidad, y parecían dispuestos a todo. Después de Leyte, los
japoneses
no
tenían
más
alternativas
lógicas
que
una
pronta
rendición. Pese a ello, reforzaron Kyushu para enfrentar la invasión,
y resistieron poderosos bombardeos aéreos. Su plan Tanaka, conquistar
al mundo vía China y Estados Unidos, era insólito.
¿Fueron las bombas la causa de la derrota de Japón y del término
de
la
guerra? Japón estaba militarmente vencido y sus ciudades
destruidas. Finalmente recibió esas bombas y perdió Manchuria. Para
algunos analistas, las bombas fueron la causa y la excusa de los
japoneses para terminar la guerra en condiciones aceptables para su
34
orgullo. Mucho se ha especulado sobre otras opciones, con y sin el
uso de esas bombas sobre Japón, tales como: precipitar la rendición
japonesa invitando a una delegación a presenciar Trinity, hacer una
demostración en la bahía de Tokio o destruir parte del volcán
Fujiyama (Tokio fue rechazado tempranamente por mal clima). Todas
estas eran conceptualmente buenas, desde la perspectiva actual, sin
embargo no se sabía si la bomba causaría el efecto deseado, si
funcionaría, o si impresionaría, además el combustible disponible era
caro
y
escaso.
El
factor
sorpresa
primó
pues
habían
muchos
prisioneros de guerra, y se temía que fuesen usados como escudos
humanos si se anticipaba la bomba. También se ha discutido sobre la
necesidad de Fat Man. Se usaron ambas bombas para insinuar que el
ataque sería ininterrompido, pues no habían otras listas.
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-----
NOTAS
*
Basada en el Panel "6 de Agosto de 1945: Hiroshima", de la
Asociación Chilena de Estudios Norteamericanos, del 28 de
Septiembre de 1995.
**
Capitán de Corbeta, Ingeniero Naval Mecánico y Licenciado en
Ciencias Navales y Marítimas de la Escuela de Ingeniena Naval.
M.B.A. de la Universidad Adolfo Ibáñez. M.Sc. en Naval
Architecture
y
Engineering, M.Sc. en
Materials
Engineering,
Marine
Engineering,
M.Sc.
en
Materials
Nuclear Engineering, y Ph.D. en Nuclear
del
Massachusetts
Institute
of
Technology.
1
Radiactividad es la cantidad de partículas (alfa o beta, que es
un "electrón" de carga negativa o positiva) o radiación
electromagnética (gama), que proceden del núcleo atómico,
por
unidad de tiempo, durante su proceso de estabilización.
36
Estas se
emiten a una tasa definida por una vida media,
característica de
cada especie radiactiva. Las partículas alfa
y beta son menos
penetrantes que los rayos gama y neutrones
debido a su carga.
2
Millones de "eV" (electrón-volts).
3
El uranio-238 es químicamente idéntico al de masa 235 pero posee
3
neutrones más, y que lo hace comportarse en forma muy
diferente.
4
Nueve científicos son obligados por el Cobierno a formar el
proyecto alemán de uranio, a cargo de Werner Heisenberg.
5
Einstein expone la confirmación de la reacción en cadena hecha
por
Fermi y Szilard, que redactan la carta, sus consecuencias
en una
bomba, y la ocupación de minas de uranio, y pese a que
anticipaba
que sería muy grande para ser llevada por aire,
solicita recursos
6
El dinero sólo llegó después de que Szilard amenazara con
publicar
7
para su desarrollo.
una nota sobre reactores nucleares.
Se esperaba que si lograban el 1% de eficiencia en la fisión de
uranio-235 se podía obtener un equivalente a 20 mil toneladas
(20
8
kilotones) de TNT, con sólo 100 kilos.
Esto es aumentar la fracción de uranio-235 por sobre el
predominante uranio-238.
9
y
10
En esos tiempos, la carga máxima aérea era de unas 10 toneladas,
en tramos cortos.
La distancia media recorrida antes que el neutrón interactúe, la
que es inversamente proporcional a la densidad del uranio y a
la
11
probabilidad de fisión.
Dada la energía de los neutrones rápidos, cada fisión toma 1/100
µs, y considerando una progresión geométrica de 80 generaciones,
un
kg. de uranio-235 produciría una potencia equivalente a 17
tons. de
12
TNT, en menos de un microsegundo.
Alrededor del l% de los neutrones se emiten hasta casi un minuto
después, desde los productos de fisión. Esto implica que hay más
neutrones disponibles y por eso es más eficiente. Pero, el uso
37
de plutonio en un reactor es complicado debido a que estos
neutrones son necesarios para su control.
13
14
California University Cyclotron.
La concentración natural de uranio-235 es cercana al 0.7%, el
resto
15
es uranio-238.
El concepto de hemisferios no es riguroso y pudo ser un cilindro,
con reflector en la parte posterior, que al dispararse a
velocidades balísticas típicas, penetra la masa subcrítica
restante
en el otro extremo. Esto reduce el tamaño y peso del
cañón.
16
Nombre de soltera de la madre de Tibbits.
17
Frederick Bock era el piloto usual de ese avión.
18
A
51
años
de
la
Bomba,
aún
viven
más
del
50%
de
los
sobrevivientes.
19
El Proyecto fue gatillado por desconfianza, secreto, y
desinformación, principalmente por físicos alemanes, y otros,
muchos perseguidos por una amenaza de Hitler.
20
Científicamente administrada, adecuando su poder (hoy pueden
hacerse comparables a explosivos convencionales), se podrían
planificar terremotos y erupciones, extraer recursos
minerales y
meteoros, etc.
energéticos profundos a bajo costo, desviar